协作车载通信系统中基于分簇的功率控制研究

发布时间：2021-07-03 01:55

　　中继协作通信技术可用于增强通信链路的可靠性、连通性,扩大覆盖范围,实现空间分集。将中继协作通信技术应用于车载系统中可提高交通效率,提升交通安全指数。然而由于车辆的高移动性,车载通信网络的拓扑结构快速变化。采用分簇算法将整个网络划分为多个车辆组子网,有利于系统对快速变化的拓扑结构作出反应,提高通信稳定性和可靠性。资源配置策略在很大程度上决定协作车载通信系统性能的提升,功率控制是资源配置的重要内容,其能够减少车载设备能量的消耗和车载节点间的相互干扰。基于上述考虑,论文研究的主要内容如下:第一,概述协作车载通信系统中的基础理论,包括车载通信网络架构、车辆分簇算法、非正交多址接入（Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA）技术以及协作通信基础。第二,针对城市交叉口处的车辆拥堵场景,提出了优化的k-means分簇算法和簇头车辆（Clustering Head Vehicle,CHV）之间的功率控制方案。分簇算法可以根据车辆密度参数快速地选出CHV,通过CHV之间的协作通信来缓解拥堵并稳固网络拓扑。此外,采用增量混合译码放大协作转发策略,在系统中断概率的约束下最小化所... 

【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

车载自组织网LTE-V利用单载波频分多址，支持10MHz和20MHz信道，其中每个信道分为子帧，资源块和子信道[62]

图 2-2 基于 LTE-V 技术的车载通信网络§2.2 车辆分簇算法载通信在具有挑战性的环境中运行，其网络拓扑结构经常变化且容易受影响，因而车辆将收集到的道路交通信息以及环境信息传送到所需目的的任务。为了在不需要增加物理基础设施的情况下提供可靠的端到端通提出了在车载通信系统中引入“分簇”的想法，使得车载通信网络的拓棒性[64]，不但减轻了由车辆移动性所带来的负面影响，而且减少了路由簇算法根据一些规则将车载通信网络划分为不同的车辆组，这些较小的车辆集群（或车辆簇），车辆集群在整个网络中形成子网，使得分层拓方式在整个车载通信系统中形成，如图 2-3 所示。其中，每个集群都选群头角色的车辆，即簇头车辆，簇内剩余的其它车辆称为该簇的集群成）。簇头车辆充当集群的本地控制器，负责集群成员的传输调度和信道持集群成员之间以及不同集群之间的通信，是集群成员以及集群间信息路由。集群成员车辆属于该集群内的普通节点，通常不参与路由或群集

图 2-3 车辆分簇拓扑图的移动特性，一般将其分为静态集群和动态集群以相同的速度在相同的方向上移动，彼此之间保头车辆，路由协议很容易设计，但是网络可扩展间内动态完成车辆聚类，且簇头车辆会经常发生，但对分簇算法的设计复杂度要求更高。车辆集其通常根据算法规则和车辆的移动性来重复这些的基本过程如图 2-4 所示。第一步，车辆 A 同意描附近车辆的信息，评估附近车辆集群的簇头车是否加入某一适合的车辆集群 Cluster B。若同意车辆 A 加入到车辆集群 Cluster B 之后，时刻监丢失该链接，返回第一步重新申请加入其他的车链接。第三步，车辆 A 发现没有适合的车辆集群成为一个新的车辆集群 Cluster C 的簇头。若合择想要加入车辆集群 Cluster C 的成员车辆，并

【参考文献】：
期刊论文
[1]协作中继和网络编码在车载网络中的应用[J]. 刘姿杉,郭晋杰,张琳.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2013(01)



本文编号：3261625